KR20230090485A - Image restoration method using segmentation loss - Google Patents
Image restoration method using segmentation loss Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230090485A KR20230090485A KR1020210179282A KR20210179282A KR20230090485A KR 20230090485 A KR20230090485 A KR 20230090485A KR 1020210179282 A KR1020210179282 A KR 1020210179282A KR 20210179282 A KR20210179282 A KR 20210179282A KR 20230090485 A KR20230090485 A KR 20230090485A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- image
- image restoration
- restoration method
- segmentation
- segmentation loss
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
-
- G06T5/001—
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/10—Segmentation; Edge detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Image Processing (AREA)
Abstract
Description
아래 개시는 세그멘테이션 손실을 이용한 이미지 복원 방법에 관한 것이다.The disclosure below relates to an image reconstruction method using segmentation loss.
위에서 설명한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.The background art described above is possessed or acquired by the inventor in the process of deriving the disclosure of the present application, and cannot necessarily be said to be known art disclosed to the general public prior to the present application.
다양한 실시예들은 세그멘테이션 분할 정보에 기초하여 이미지를 원본과 같이 복원하는 기술을 제공할 수 있다.Various embodiments may provide a technique of restoring an image to an original image based on segmentation information.
다만, 기술적 과제는 상술한 기술적 과제들로 한정되는 것은 아니며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical challenges are not limited to the above-described technical challenges, and other technical challenges may exist.
다양한 실시예에 따른 이미지 복원 방법은 세그멘테이션 분할 정보에 기초하여 이미지를 원본과 같이 복원하는 동작을 포함할 수 있다.An image restoration method according to various embodiments may include an operation of restoring an image to an original image based on segmentation information.
도 1 내지 도 3은 다양한 실시예에 따른 이미지 복원 방법을 설명하기 위한 도면들이다.1 to 3 are diagrams for explaining an image restoration method according to various embodiments.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for illustrative purposes only, and may be changed and implemented in various forms. Therefore, the form actually implemented is not limited only to the specific embodiments disclosed, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical idea described in the embodiments.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as first or second may be used to describe various components, such terms should only be construed for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.It should be understood that when an element is referred to as being “connected” to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, but one or more other features or numbers, It should be understood that the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this specification, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals are given to the same components regardless of reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
□ 본 발명의 내용 및 기술적 특징□ Contents and technical characteristics of the present invention
본 발명은 세그멘테이션 분할 정보를 바탕으로 이미지를 원본과 같이 복원하는 기술에 관한 것이다. 본 발명은 1) 인코더-디코더 모델로 이미지를 복원하고 복원한 이미지의 세그멘테이션 분할 정보를 추출하고, 이를 기반으로 복원된 이미지에 세그멘테이션 정보를 추가하여 학습하고 2) 복원된 이미지가 세그멘테이션 정보를 더 잘 반영하도록 돕는 2가지 핵심 기술로 구성된다.The present invention relates to a technique for restoring an image to an original image based on segmentation information. The present invention 1) reconstructs an image with an encoder-decoder model, extracts segmentation information of the reconstructed image, adds segmentation information to the reconstructed image based on this, learns, and 2) makes the reconstructed image better able to use the segmentation information. It consists of two key skills that help you reflect.
본 발명에서 제안한 기술은 인코더-디코더만을 이용해 이미지를 복원하는 기존의 시스템과 달리 이미지의 시멘틱 분할정보를 추가로 이용하여 이미지를 복원하는 기법에 차별성이 있으며, 이러한 기법을 통해 보다 높은 개선 성능을 보여준다는 데에 차별성이 있다. The technique proposed by the present invention is differentiated from the existing system for restoring an image using only an encoder-decoder, in that it additionally uses the semantic segmentation information of the image to restore the image, and shows higher improvement performance through this technique. There is a difference in
1) 복원된 이미지의 세그멘테이션 정보 추출1) Extraction of segmentation information of the restored image
복원된 이미지에서 가장 중요한 문제는 이미지의 복원에 필요한 정보가 굉장히 부족하다는 점이다. 따라서 이를 해결하는 것이 중요하다. 복원된 이미지는 원본의 이미지와 시멘틱 세그멘테이션이 같아야 한다는 점을 이용하여 이미지 복원을 돕는다. 1) 인코더-디코더 모델을 사용하여 원본 이미지를 복원한 뒤, 학습된 시멘틱 세그멘테이션 모델을 통해 복원한 이미지에서 시멘틱 세그멘테이션 정보를 추출한다. 구해진 시멘틱 세그멘테이션 정보는 수학식(1)을 통해 모델의 학습에 반영된다. 2) 시멘틱 세그멘테이션 판별자를 추가하여 이미지의 시멘틱 세그멘테이션 결과가 더 사실적으로 복원되도록 돕는다. 수학식(2)를 통하여 해당 정보가 모델에 전달된다.The most important problem with the restored image is that the information necessary for image restoration is very lacking. So it is important to solve this. Image restoration is assisted by using the fact that the restored image must have the same semantic segmentation as the original image. 1) After restoring the original image using the encoder-decoder model, semantic segmentation information is extracted from the restored image through the learned semantic segmentation model. The obtained semantic segmentation information is reflected in model learning through Equation (1). 2) A semantic segmentation discriminator is added to help restore the semantic segmentation result of an image more realistically. Corresponding information is transmitted to the model through Equation (2).
[수학식 1][Equation 1]
[수학식 2][Equation 2]
도면 2는 전체적인 모델 구조를 보여준다. 복원된 이미지의 시멘틱 세그멘테이션 과정에는 최신 모델인 Dense Prediction Transformer (DPT)가 사용되었지만, 다른 모델을 사용하여도 상관없다.Figure 2 shows the overall model structure. The latest model, Dense Prediction Transformer (DPT), was used for the semantic segmentation process of the reconstructed image, but other models may be used.
2) 세그멘테이션 결과를 이미지에 반영하기 위한 모듈2) Module for reflecting segmentation results to images
본 연구에서는 구현한 모델은 같은 세그멘테이션 라벨에 속할 경우 일반적으로 비슷한 질감과 색감을 가지고 있다는 특성을 학습 과정에 반영하기 위한 손실을 추가하여 설계하였다. 수학식 (3)을 통하여 해당 정보가 모델의 학습 과정에 반영 된다.In this study, the implemented model was designed by adding a loss to reflect the characteristic that it generally has similar texture and color when belonging to the same segmentation label in the learning process. Through Equation (3), the corresponding information is reflected in the learning process of the model.
[수학식 3][Equation 3]
본 발명을 통해 개발된 이미지 복원 모델은 인코더-디코더만을 이용한 모델보다 더 좋은 이미지 복원 성능을 보였다. 이들 시스템 간의 성능 비교를 도면 4에서 확인할 수 있다.The image restoration model developed through the present invention showed better image restoration performance than the model using only the encoder-decoder. A performance comparison between these systems can be seen in Figure 4.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices, methods and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA). array), programmable logic units (PLUs), microprocessors, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively. You can command the device. Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on computer readable media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 저장할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. A computer readable medium may store program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination, and program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in the art of computer software. there is. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler.
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The hardware device described above may be configured to operate as one or a plurality of software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on this. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (1)
을 포함하는, 이미지 복원 방법.An operation of restoring an image to an original image based on segmentation split information
Including, image restoration method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210179282A KR20230090485A (en) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | Image restoration method using segmentation loss |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210179282A KR20230090485A (en) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | Image restoration method using segmentation loss |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230090485A true KR20230090485A (en) | 2023-06-22 |
Family
ID=86989411
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210179282A KR20230090485A (en) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | Image restoration method using segmentation loss |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230090485A (en) |
-
2021
- 2021-12-15 KR KR1020210179282A patent/KR20230090485A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10303657B2 (en) | Docker layer deduplication with layer referencing | |
JP6186374B2 (en) | System and method for secure migration to a virtualized platform | |
KR20200063330A (en) | Method and system for transfer learning into any target dataset and model structure based on meta-learning | |
US20210021949A1 (en) | Spatial-based audio object generation using image information | |
US11755657B2 (en) | Training a question-answer dialog system to avoid adversarial attacks | |
KR20230038088A (en) | Method for de-identifying personally identifiable information contained in video data, and device performing the same | |
US20140157289A1 (en) | Hybrid platform-dependent simulation interface | |
KR20200112189A (en) | System and method for generating image data for machine learning | |
US20230040564A1 (en) | Learning Causal Relationships | |
US11429317B2 (en) | Method, apparatus and computer program product for storing data | |
KR20230090485A (en) | Image restoration method using segmentation loss | |
KR102520240B1 (en) | Apparatus and method for data augmentation using non-negative matrix factorization | |
US11120185B2 (en) | Hardware incremental model checking verification | |
KR20210044003A (en) | Method and apparatus for word embedding, method for word search | |
US10303493B2 (en) | Performance acceleration in mixed-language applications | |
US10885462B2 (en) | Determine an interval duration and a training period length for log anomaly detection | |
KR20200112191A (en) | System and method for generating 3d object by mapping 3d texture to 2d object in video automatically | |
US11481548B2 (en) | Zero pronoun recovery and resolution | |
US11734075B2 (en) | Reducing data format conversion of an accelerator | |
KR102674091B1 (en) | Method and apparatus for iimage anonymization | |
KR102416691B1 (en) | Multi data set-based learning apparatus and method for multi object recognition machine learning | |
KR102678093B1 (en) | Method and apparatus for iimage anonymization | |
US11915474B2 (en) | Regional-to-local attention for vision transformers | |
US11321225B2 (en) | Reducing the memory load time for logic simulator by leveraging architecture simulator | |
CN111709513B (en) | Training system and method for long-term and short-term memory network LSTM and electronic equipment |